Prensa Triaxial Estática e Dinâmica

Prensa triaxial estática para os ensaios UU, CU e CD de solos e prensa triaxial dinâmica para módulo de resiliência e deformação permanente, em quatro modelos.

A prensa triaxial Biopdi faz o ensaio triaxial de solos: comprime um corpo de prova cilíndrico confinado por pressão dentro de uma célula triaxial e mede força, deslocamento, poropressão e variação de volume. A prensa triaxial estática (PTE-50k), eletromecânica de 50 kN e velocidade de 0,001 a 30 mm/min, faz os ensaios UC, UU, CU e CD pelas ASTM D2166, D2850, D4767 e D7181. A prensa triaxial dinâmica (PTD-20k), pneumática de 20 kN, aplica carga repetida para o módulo de resiliência e a deformação permanente pelas DNIT 134/2018-ME, 135/2018-ME, 179/2018-IE e 181/2018-ME.

As duas são fabricadas pela Biopdi em São Carlos, com software próprio, e saem em versão simples ou automática, conforme o sistema de pressurização. O procedimento de cada ensaio, com fórmulas e exemplos resolvidos, está nos artigos sobre o ensaio triaxial e o módulo de resiliência.

Prensa Triaxial Estática

Prensa Triaxial Dinâmica

Prensa para ensaio triaxial estático e dinâmico

Prensa Triaxial Estática e Dinâmica

Modelos de prensa triaxial

Estática ou dinâmica, cada uma em versão simples ou automática.

Prensa Triaxial Estática Simples

UC, UU, CU e CD; pressurização manual

Prensa Triaxial Dinâmica Simples

MR e deformação permanente; confinamento manual

Prensa Triaxial Estática Automática

UC, UU, CU e CD; pressurizador de 1.600 kPa

Prensa Triaxial Dinâmica Automática

MR e deformação permanente; confinamento automático

Ficha técnica da prensa triaxial

Dados dos manuais da prensa triaxial estática (PTE-50k) e da dinâmica (PTD-20k).

Prensa triaxial estática

Modelo	PTE-50k, prensa triaxial estática
Acionamento	Eletromecânico, servocontrolado; movimentador por fuso de esferas
Estrutura	Dupla coluna (dois fusos roscados para ajuste da travessa fixa), 400 mm entre colunas
Capacidade	5.000 kgf (50 kN)
Velocidade de ensaio	0,001 a 30 mm/min
Medição de posição	Encoder óptico, resolução de 0,001 mm
LVDT	Curso de 50 mm, resolução de 0,01 mm
Canais	Força e deslocamento na máquina; até quatro canais de deformação (LVDT de 0 a 10 Vcc ou extensômetro)
Célula de carga	50 kN, intercambiável, classe 1 ou 0,5
Segurança	Fim de curso superior e inferior e botão de emergência (NR 12)
Comunicação e software	USB; Windows 10, 2 GB de RAM (4 GB recomendado)
Alimentação	220 V, 60 Hz, 720 W
Dimensões	585 × 589 × 1.563 mm (profundidade × largura × altura)

Prensa triaxial dinâmica

Modelo	PTD-20k, prensa triaxial dinâmica
Acionamento	Pneumático, controlado por microprocessador, com aquisição de dados pelo software
Capacidade	20 kN, com célula de carga de 20 kN
Frequência de carregamento	1 a 5 Hz
Alimentação pneumática	10 bar, com reservatório de ar
Curso do pistão	10 mm
Painel	Reguladores de pressão alta e baixa e chave sobe/desce do pistão
Estrutura	Dois fusos com travessão de ajuste vertical
Conexões	Rede TCP-IP, USB e quatro entradas de sensores
Alimentação	220 V
Dimensões	1.342 × 500 × 714 mm (altura × largura × comprimento)

Os desenhos dos manuais dão as dimensões das duas prensas: a estática tem 1.563,40 mm de altura e 400 mm entre colunas; a dinâmica, 1.342 mm de altura e 500 × 714 mm de base.

Desenho de dimensões da prensa triaxial estática Biopdi: altura total de 1.563,40 mm, largura de 588,75 mm e 400 mm entre colunas — **Dimensões da prensa triaxial estática.** Altura total de 1.563,40 mm, largura de 588,75 mm e profundidade de 585,15 mm; base de 429,78 mm de altura; 400 mm entre colunas; travessa fixa de 400 × 75 × 65 mm.

Desenho de dimensões da prensa triaxial dinâmica Biopdi: altura de 1.342 mm, largura de 500 mm e comprimento de 714 mm — **Dimensões da prensa triaxial dinâmica.** Altura de 1.342 mm, largura de 500 mm e comprimento de 714 mm, com base de 400 mm.

Células, pressurizadores e dispositivos

Dispositivo	Uso	Características
Célula triaxial estática 3" (CTE-16b)	UU, CU e CD	Acrílico com base e topo de alumínio; corpos de prova de 38 e 76 mm; até 1.600 kPa; válvulas de esfera para pressão confinante, contrapressão e poropressão
Célula triaxial estática (CTE-10b) e de 4"	UU, CU e CD	Acrílico e alumínio, 619 mm de altura e Ø 230 mm
Pressurizador 1.600 kPa (PRS-1k6)	Pressão confinante, contrapressão e variação de volume	Água; motor, fuso e cilindro hidráulico de 150 cm³; resolução de 0,1 kPa; transdutores de pressão e de poropressão de 1.600 kPa (0,5 %) e sensor de volume; proteção contra sobrepressão; 220 V
Célula triaxial dinâmica (CTD-200kPa)	Módulo de resiliência e deformação permanente	Acrílico e alumínio; confinamento a ar até 200 kPa; dois LVDTs e célula de carga dentro da câmara
Pressurizador pneumático (PZP-200kPa)	Tensão confinante do triaxial dinâmico	Ar de compressor externo; regulador de pressão e pressostato com indicação da pressão confinante em kPa; válvulas e mangueiras
Compressão diametral (CDD-100)	Módulo de resiliência de misturas asfálticas (DNIT 135)	Aço e alumínio, base com rasgo em ângulo para assentar o corpo de prova, dois LVDTs
Dispositivo MR DNIT 181, Ø 100 e Ø 150 mm	Módulo de resiliência de material estabilizado quimicamente (DNIT 181)	Bases superior e inferior com porca borboleta para o par de LVDTs de 10 mm, fixado no terço médio do corpo de prova

Células triaxiais estáticas

As células da prensa estática, nas vistas dos manuais: a CTE-10b em vista explodida, com o nome de cada conjunto de peças; a de 3 polegadas (CTE-16b) com as cotas e montada na prensa; e a de 4 polegadas com as cotas.

Vista explodida da célula triaxial estática Biopdi CTE-10b: suporte de fixação do eixo, conjunto do eixo, topo da célula e base inferior — **Célula triaxial estática CTE-10b.** Acrílico e alumínio, 619 mm de altura e Ø230 mm. Suporte de fixação do eixo (barra roscada M6, suportes, porcas borboleta); conjunto do eixo (eixo, O-rings, acoplamento, trava, ponteira); topo da célula (acrílico, cintas, conexões, suporte do LVDT, haste fixadora, guia do eixo); base inferior (válvulas, mangueiras e conexões).

Desenho de dimensões da célula triaxial estática de 3 polegadas Biopdi CTE-16b: altura de 614 mm e Ø230 mm — **Célula triaxial estática de 3" (CTE-16b).** Até 1.600 kPa, para corpos de prova de 38 e/ou 76 mm. Altura de 614 mm, base de Ø230 mm e 316 mm de largura com as válvulas. Acompanham pedestal, prato superior, disco acrílico de base, pedras porosas e membranas de látex.

Célula triaxial estática de 3 polegadas Biopdi montada na prensa, com o acoplamento da célula de carga no eixo — **Célula de 3" montada na prensa.** A célula fica sobre o movimentador, com o eixo encaixado no acoplamento da célula de carga. Os registros de esfera da base ligam a pressão confinante, a contrapressão de saturação e a medida de pressão neutra.

Desenho de dimensões da célula triaxial estática de 4 polegadas Biopdi: altura de 619 mm e Ø230 mm — **Célula triaxial estática de 4".** Acrílico e alumínio. Altura de 619 mm: 376 mm da câmara e 243 mm do suporte do eixo; Ø230 mm.

Célula triaxial dinâmica

A célula da prensa dinâmica leva a célula de carga e os dois LVDTs dentro da câmara e trabalha com ar até 200 kPa. À esquerda, as peças; à direita, as cotas.

Desenho de dimensões da célula triaxial dinâmica Biopdi: altura de 520 mm, 640 mm com a célula de carga, Ø277 mm e 360 mm com as válvulas — **Dimensões da célula triaxial dinâmica.** Altura de 520 mm, ou 640 mm até o topo da célula de carga; Ø277 mm, ou 360 mm com as válvulas.

Pressurizadores

O pressurizador de água de 1.600 kPa (PRS-1k6) atende a prensa estática automática; o pressurizador pneumático (PZP-200kPa) aplica a pressão confinante com ar na prensa dinâmica. As figuras mostram cada um com as peças e as dimensões.

Pressurizador de água de 1.600 kPa Biopdi PRS-1k6 para a prensa triaxial estática automática — **Pressurizador de 1.600 kPa (PRS-1k6).** Ligado a uma fonte de água, mantém pressão e volume uniformes no corpo de prova, com proteção contra sobrecarga de pressão e de volume. Capacidade de 1,6 MPa, volume de 150 cm³ e resolução de 0,1 kPa na medição e no controle da pressão; alimentação de 220 V.

Peças identificadas do pressurizador de 1.600 kPa Biopdi: membrana de comando, motor, proteção do motor, fuso, LVDT e sensor de pressão — **Peças do pressurizador de 1.600 kPa.** Membrana de comando no alto, onde a pressão é programada; motor com proteção, que move o pistão pelo fuso; LVDT; sensor de pressão na saída, ligado à célula. A parte elétrica fica dentro da base de metalon de 120 × 80 mm.

Dimensões do pressurizador de 1.600 kPa Biopdi: 656 mm de comprimento, 163 mm de largura e 237 mm de altura — **Dimensões do pressurizador de 1.600 kPa.** Comprimento de 656 mm, largura de 163 mm e altura de 237 mm.

Pressurizador pneumático Biopdi PZP-200kPa com controlador de pressão, pressostato e válvulas identificados — **Pressurizador pneumático PZP-200kPa.** O ar de um compressor externo entra por uma das válvulas; o operador ajusta a pressão no controlador, e o pressostato indica a pressão confinante. Adesivo em policarbonato. Dimensões: 196 × 136 × 148 mm.

Painel frontal do pressurizador pneumático Biopdi com pressostato da pressão confinante em kPa e controlador de pressão — **Painel do pressurizador pneumático.** Pressostato da pressão confinante (o valor no visor é ilustrativo) e controlador de pressão, com os sentidos − e + marcados no adesivo. À esquerda, as válvulas de entrada e saída do ar.

Dimensões do pressurizador pneumático Biopdi: 196 mm de comprimento, 136 mm de largura e 148 mm de altura — **Dimensões do pressurizador pneumático.** Comprimento de 196 mm, largura de 136 mm e altura de 148 mm.

Dispositivos de módulo de resiliência

Na prensa dinâmica, o dispositivo MR DNIT 181 prende o par de LVDTs a corpos de prova de concreto compactado com rolo de Ø100 e Ø150 mm, e o dispositivo de compressão diametral (CDD-100) faz o módulo de resiliência de misturas asfálticas pela DNIT 135.

Dispositivo MR DNIT 181 Biopdi montado em corpo de prova de CCR de Ø100 mm, com par de LVDTs de 10 mm — **Dispositivo MR DNIT 181, Ø100 mm.** Para corpos de prova de concreto compactado com rolo (CCR). Base superior de apoio do LVDT e base inferior de apoio da ponteira, presas por porca borboleta e espaçadas no terço médio da altura; par de LVDTs de 10 mm. 200 × 190 × 86,6 mm, 0,415 kg.

Dispositivo MR DNIT 181 Biopdi para corpo de prova de CCR de Ø150 mm, com par de LVDTs de 10 mm — **Dispositivo MR DNIT 181, Ø150 mm.** A mesma montagem para corpos de prova de Ø150 mm: bases de apoio do LVDT e da ponteira com porca borboleta e par de LVDTs de 10 mm. 260 × 241,2 × 86,6 mm, 0,497 kg.

Dispositivo de compressão diametral Biopdi CDD-100 com corpo de prova, dois LVDTs, apoios, base e travessão identificados — **Compressão diametral CDD-100.** Módulo de resiliência de misturas asfálticas (DNIT 135). Aço e alumínio: o travessão se fixa na prensa, a base de apoio tem um rasgo em ângulo para assentar o corpo de prova, e os dois LVDTs ficam nos apoios laterais, um de cada lado do corpo de prova.

Dimensões do dispositivo de compressão diametral Biopdi: 500 mm de comprimento, 231 mm de altura e Ø120 mm — **Dimensões da compressão diametral.** Cotas do manual: 500 mm de comprimento, 231 mm de altura e Ø120 mm.

Ensaios da prensa triaxial

O que cada ensaio mede, com qual prensa e dispositivo e por qual norma.

Ensaio	O que mede	Prensa e dispositivo	Norma
Compressão não confinada (UC)	Resistência à compressão simples do solo coesivo, sem confinamento	Prensa estática, célula de carga e LVDT	ASTM D2166
Triaxial UU	Resistência não drenada (su) em tensões totais	Prensa estática, célula triaxial e pressurizador	ASTM D2850
Triaxial CU	Parâmetros efetivos c' e φ' com medida de poropressão e verificação do parâmetro B	Prensa estática, célula triaxial e pressurizador com transdutor de poropressão	ASTM D4767
Triaxial CD	Parâmetros efetivos c' e φ' com medida da variação de volume	Prensa estática, célula triaxial e pressurizador com sensor de volume	ASTM D7181
Módulo de resiliência de solos e britas	MR = σd / εr sob pulsos de tensão desvio e confinamento constante	Prensa dinâmica, célula triaxial dinâmica e pressurizador pneumático	DNIT 134/2018-ME
Deformação permanente	Deformação acumulada ao longo de pelo menos 150.000 ciclos	Prensa dinâmica, célula triaxial dinâmica e pressurizador pneumático	DNIT 179/2018-IE
Módulo de resiliência de misturas asfálticas	MR por compressão diametral com carga repetida	Prensa dinâmica e dispositivo de compressão diametral	DNIT 135/2018-ME
Módulo de resiliência de material estabilizado quimicamente	MR de solo-cimento, BGTC, CCR e similares	Prensa dinâmica e dispositivo MR DNIT 181	DNIT 181/2018-ME

O passo a passo do UU, do CU e do CD, com a verificação do parâmetro B e o cálculo da velocidade de cisalhamento, está no artigo sobre o ensaio triaxial; os pares de tensão da DNIT 134, a compressão diametral da DNIT 135 e a deformação permanente, no artigo sobre módulo de resiliência.

PRENSA TRIAXIAL ESTÁTICA

A prensa triaxial estática realiza os ensaios que medem os parâmetros de resistência do solo ao cisalhamento: a coesão e o ângulo de atrito interno, em tensões totais ou efetivas.

O ensaio de compressão triaxial mede as propriedades mecânicas de solos, como areias e argilas, e de rochas. É usado na construção civil e na geotecnia para obter os parâmetros de projeto de fundações, taludes, barragens e contenções.

A prensa faz os ensaios de compressão não confinada (UC), não consolidado não drenado (UU), consolidado não drenado (CU) e consolidado drenado (CD), convencionais ou saturados.

É um equipamento servocontrolado para ensaio triaxial axissimétrico: o corpo de prova recebe a tensão axial do pistão e a pressão confinante da água da célula, e o ensaio determina a coesão e o ângulo de atrito interno do solo.

A estrutura tem base, dois fusos roscados para o ajuste da travessa fixa e um fuso de esferas que move o movimentador, em aço ABNT 1020 e 1045. A posição é lida por encoder óptico com resolução de 0,001 mm, e a máquina tem canais de força e de deslocamento e aceita até quatro canais de deformação para LVDT ou extensômetro.

O acionamento é eletromecânico, com capacidade de 5.000 kgf (outras capacidades sob consulta). Para os ensaios há células triaxiais, células de carga, LVDTs e o sistema de pressurização. O software faz ajustes, configuração, aquisição, análise e relatório dos ensaios.

Normas atendidas pela prensa triaxial estática

A prensa para ensaio triaxial estático atende as seguintes normas:

ASTM D2166: compressão não confinada (UC)

ASTM D2850: triaxial não consolidado não drenado (UU)

ASTM D4767: triaxial consolidado não drenado (CU)

ASTM D7181: triaxial consolidado drenado (CD)

Para atendimentos de outras normas, entre em contato com a nossa equipe técnica. Para saber mais detalhes sobre o ensaio triaxial, entre na nossa página de artigos.

A Biopdi possui tecnologia própria para desenvolver, produzir e comercializar qualquer tipo de equipamento para a realização de ensaios de solos, assim qualquer parâmetro da máquina pode ser customizado. Entre em contato e saiba mais.

Principais componentes da prensa triaxial estática

Componentes que integram a prensa triaxial estática.

Prensa eletromecânica de 50 kN

Sistema de pressurização de água, até 1.600 kPa

Célula triaxial de acrílico e alumínio

Célula de carga (submersível e não submersível)

LVDT (submersível e não submersível)

Prensa ensaio triaxial estático - características

As figuras do manual da PTE-50k mostram a prensa com o pressurizador, as peças identificadas na vista frontal e na traseira e o painel frontal de comandos.

Prensa triaxial estática Biopdi PTE-50k, de 50 kN, ao lado do pressurizador de água de 1.600 kPa — **Prensa triaxial estática PTE-50k.** Prensa eletromecânica de 5.000 kgf, com o pressurizador de água ao lado. A célula triaxial é encaixada sobre o movimentador, na base, e a travessa fixa é ajustada nas colunas até o acoplamento da célula de carga encostar no eixo da célula.

Peças identificadas da prensa triaxial estática Biopdi: barra roscada, travessão fixo, conjunto da célula de carga, movimentador, painéis frontal e de conectores — **Peças da prensa triaxial estática.** Barras roscadas para o ajuste de altura da travessa fixa; travessão fixo com o conjunto da célula de carga; suporte da célula triaxial sobre o movimentador, que sobe e desce pelo fuso de esferas; painel frontal de comandos; na traseira, painel de conectores (célula de carga, sensores como o LVDT, USB e energia), saída de refrigeração e placa de identificação; pés Vibra-Stop contra vibração.

Painel frontal da prensa triaxial estática Biopdi com botões On/Off, Emergência, Home, Referenciar, Sobe e Desce — **Painel frontal.** On/Off energiza a máquina; Emergência para o movimentador na hora; Referenciar grava a posição atual como ponto zero; Home leva o movimentador de volta a essa posição; Sobe e Desce movem a base movimentadora.

Características técnicas da prensa triaxial estática

Especificações técnicas da prensa triaxial estática.

Prensa eletromecânica, servocontrolada, de dupla coluna, com movimentador por fuso de esferas

Distância entre colunas de 400 mm

Capacidade da prensa: 5.000 kgf (50 kN)

Controle de velocidade e de deslocamento

Velocidade de ensaio: 0,001 a 30 mm/min

Curso de deslocamento: 100 mm

Posição medida por encoder óptico, com resolução de 0,001 mm

Transdutor de deslocamento linear (LVDT): 50 mm, resolução de 0,01 mm

Até quatro canais de deformação (LVDT de 0 a 10 Vcc ou extensômetro)

Célula de carga de 50 kN, intercambiável, classe 1 ou 0,5 (outras capacidades sob consulta)

Fim de curso superior e inferior e botão de emergência (NR 12)

Painel frontal com chave liga/desliga e botões sobe, desce, referenciar e home

Porta USB para conexão e controle por computador

Parada automática por queda de força, força máxima, deslocamento ou deformação

Saída digital de dados

Modelo de Bancada

Pintura eletrostática a pó contra corrosão

Pés de borracha para amortecimento e vibração

Alimentação: 220 V, 60 Hz, 720 W

Equipamento Nacional

Garantia contra defeitos de fabricação de 12 meses (peças e acessórios)

Acompanha manual de operação em português

Principais acessórios da prensa triaxial estática

Acessórios disponíveis para a prensa triaxial estática.

LVDT (Extensômetro)

Transdutor de deslocamento linear; curso de 50 mm e resolução de 0,01 mm

Célula de Carga

Intercambiável, de diversas capacidades, submersível e não submersível

Célula Triaxial Estática

Acrílico e alumínio, corpos de prova de 38 e 76 mm, até 1.600 kPa no modelo de 3"

Sistema de Pressurização

Pressurizador de água de 1.600 kPa, com medida de poropressão e de variação de volume

A figura do manual da prensa estática mostra a célula triaxial com as peças nomeadas e, ao lado, a vista renderizada.

Célula triaxial estática da prensa Biopdi com peças identificadas: suporte superior, eixo, suporte do LVDT, hastes, parafuso manípulo e válvulas — **Célula triaxial da prensa estática.** Alumínio duro com camisa de acrílico e vedação radial: 76 mm de diâmetro de corpo de prova, pressão de trabalho de 3,4 MPa e capacidade volumétrica de 300 cm³. No alto, o suporte superior e o eixo da célula, que recebe a célula de carga, e o suporte do LVDT; nas laterais, as hastes e os parafusos manípulo; as válvulas de esfera com engate rápido levam a pressão confinante, a contrapressão de saturação e a medida de pressão neutra.

Software da prensa triaxial estática

O software utilizado na prensa triaxial estática possui interface para ajuste e configuração do ensaio, análise e aquisição de dados.

Ensaios disponíveis: compressão não confinada (UC), não consolidado não drenado (UU), consolidado não drenado (CU) e consolidado drenado (CD), convencionais e saturados. Trajetórias de tensão p, q ou s, t, círculos de Mohr e retas tangentes e secantes sobre o gráfico tensão × deformação. Requer computador com Windows® 10, 2 GB de RAM (4 GB recomendado) e porta USB.

Tela 01 - software - ensaio triaxial estático

Aba Configuração

Campo Comunicação: Seleciona a porta de comunicação USB.

Campo Tipo de Ensaio: Define o sentido de movimento e a velocidade do movimentador.

Campo Ajuste Manual: Realiza ajuste do movimentador de forma manual com uma velocidade constante definida.

Campo Área de Seção do Corpo de Prova: Define as dimensões dos corpos de prova.

Campo Parada Automática: Encerra o ensaio por queda de força, força máxima, deslocamento ou deformação.

Campo Sensores: Habilita as leituras dos sensores de posição, pressão e volume.

Campo Gráfico: Habilita a exportação dos gráficos de Parâmetro B, Adensamento, Cisalhamento e Trajetória.

Campo Poropressão / Variação de Volume: Controle de aquisição das medidas de volume (cm³) e pressão (kPa).

Campo Endereço para Salvar: Salva os dados simultaneamente com os ensaio.

Aba Parâmetro B

Botão Play: Inicia a aquisição da leitura de pressão para verificação do parâmetro B.

Botão Reset: Redefine as informações adquiridas anteriormente.

Saturação: Nível de saturação do corpo de prova em porcentagem (%).

Gráfico de Saturação (%) x Tempo (min): Indica o nível de saturação pelo tempo.

Aba Adensamento

Botão Play: Inicia a aquisição da leitura de volume para verificação da curva de adensamento.

Delta V (cm³): Indicador de volume.

Vmax1 (mm/min): Velocidade ideal para o ensaio de cisalhamento.

Gráfico de Delta V (cm³) x Tempo (min): Indica a variação de volume pelo tempo.

Aba Parâmetro

Dados de parametrização e calibração do equipamento, utilizada somente em casos de assistência técnica.

Aba Ensaio UU

Posição (mm): Indicador de posição durante o ensaio.

Força (N): Indicador de força durante o ensaio.

S1 / S3 (kPa): Tensões aplicadas no topo e confinamento do corpo de prova.

Deformação (%): Deformação do corpo de prova durante o ensaio.

Gráficos: Tensão Desviadora x Deformação e Poropressão x Deformação.

Aba Ensaio CU

Indicadores: Posição (mm), Força (N), S1/S3 (kPa), Deformação (%), u (kPa).

Gráficos: Tensão Desviadora x Deformação e Poropressão x Deformação.

Aba Ensaio CD

Indicadores: Posição (mm), Força (N), S1/S3 (kPa), Deformação (%), Delta V (cm³).

Gráficos: Tensão Desviadora x Deformação e Delta V x Deformação.

Aba Gráfico de Trajetória

Gráfico p x q (kPa): Relação entre a pressão normal e a tensão de cisalhamento no plano de máxima tensão cisalhante.

Gráfico p' x q' (kPa): Relação entre a tensão de cisalhamento com a pressão efetiva aplicada na amostra.

Vídeos da prensa triaxial estática

Vídeos da prensa de ensaio triaxial estática.

PRENSA TRIAXIAL DINÂMICA

A prensa triaxial dinâmica da Biopdi realiza os ensaios de módulo de resiliência e de deformação permanente, configurados no software dedicado do equipamento.

Para isso, o equipamento combina diferentes pares de tensões no corpo de prova: tensões desviadoras cíclicas, com frequência ajustável, e pressões confinantes constantes.

A prensa triaxial dinâmica (PTD-20k) tem acionamento pneumático e é controlada por microprocessador, com aquisição eletrônica de dados pelo software. O sistema pneumático fica no alto da máquina, com reguladores de pressão alta e baixa; embaixo, dois fusos sustentam o travessão de ajuste vertical. Acompanha reservatório de ar e célula de carga de 20 kN.

A pressão confinante é aplicada com ar pelo pressurizador pneumático, até 200 kPa. A célula triaxial dinâmica leva dois sensores de deslocamento (LVDT) e a célula de carga dentro da câmara, junto ao corpo de prova.

Normas atendidas pela prensa triaxial dinâmica

A prensa para ensaio triaxial dinâmico atende as seguintes normas:

DNIT 134/2018-ME: Pavimentação: solos, determinação do módulo de resiliência

DNIT 135/2018-ME: Pavimentação asfáltica: misturas asfálticas, determinação do módulo de resiliência (compressão diametral)

DNIT 179/2018-IE: Pavimentação: solos, determinação da deformação permanente (instrução de ensaio)

DNIT 181/2018-ME: Pavimentação: material estabilizado quimicamente, determinação do módulo de resiliência (com o dispositivo MR DNIT 181)

Para atendimentos de outras normas, entre em contato com a nossa equipe técnica. O procedimento de cada norma está no artigo sobre módulo de resiliência.

Principais componentes da prensa triaxial dinâmica

Componentes que integram a prensa triaxial dinâmica.

Atuador pneumático para carregamentos cíclicos

Pressurizador pneumático da tensão confinante, até 200 kPa

Célula triaxial para ensaios dinâmicos

Célula de carga submersível de 20 kN

Dois LVDTs submersíveis para o deslocamento resiliente

Prensa para ensaio triaxial estático e dinâmico - características

As figuras do manual da PTD-20k mostram a prensa, as peças identificadas e o painel do sistema pneumático, onde o operador regula as pressões e move o pistão.

Prensa triaxial dinâmica Biopdi PTD-20k, pneumática, com sistema pneumático e reservatório de ar no alto — **Prensa triaxial dinâmica PTD-20k.** Sistema pneumático no alto, fechado em chapa de aço, com o reservatório de ar atrás; dois fusos e o travessão de movimento vertical; base de apoio. Acompanha reservatório, chave fixadora e célula de carga de 20 kN.

Peças identificadas da prensa triaxial dinâmica Biopdi: painel frontal, sistema pneumático, travessão, barra roscada e plano de apoio — **Peças da prensa triaxial dinâmica.** Painel frontal e sistema pneumático no alto; travessão sobre as barras roscadas; plano de apoio na base, onde fica a célula triaxial dinâmica ou o dispositivo do ensaio.

Painel do sistema pneumático da prensa triaxial dinâmica Biopdi com reguladores de pressão alta e baixa e chave seletora desce/sobe — **Painel do sistema pneumático.** Reguladores de pressão alta e de pressão baixa, controlador de pressão e chave seletora que desce e sobe o pistão até o dispositivo do ensaio.

Características técnicas da prensa triaxial dinâmica

Especificações técnicas da prensa triaxial dinâmica.

Aplicador de carga pneumático, controlado por microprocessador

Dois fusos com travessão de ajuste vertical

Capacidade: 20 kN, com célula de carga de 20 kN

Frequência de acionamento: 1 a 5 Hz

Alimentação pneumática: 10 bar, com reservatório de ar

Curso do pistão: 10 mm

Dois LVDTs submersíveis na célula triaxial dinâmica

Célula de carga submersível (podendo ser alterada)

Painel com reguladores de pressão alta e baixa e chave sobe/desce do pistão

Conexões: rede TCP-IP, USB e quatro entradas de sensores

Porta USB para conexão e controle por computador

Parada automática por queda de força, força máxima, deslocamento ou deformação

Saída digital de dados

Modelo de Bancada

Pintura eletrostática a pó contra corrosão

Pés de borracha para amortecimento e vibração

Alimentação: 220 V

Equipamento Nacional

Garantia contra defeitos de fabricação de 12 meses (peças e acessórios)

Acompanha manual de operação em português

Principais acessórios da prensa triaxial dinâmica

Acessórios disponíveis para a prensa triaxial dinâmica.

LVDT

Medição do deslocamento linear, submersível e não submersível

Célula de Carga

20 kN, submersível, dentro da câmara

Célula Triaxial Dinâmica

Acrílico e alumínio, confinamento a ar até 200 kPa, dois LVDTs

Compressão Diametral

Módulo de resiliência de misturas asfálticas (DNIT 135), com dois LVDTs

Sistema de Pressurização

Controle da pressão confinante da célula triaxial

Para o módulo de resiliência de materiais estabilizados quimicamente, como solo-cimento, brita graduada tratada com cimento e concreto compactado com rolo, há o dispositivo MR DNIT 181, para corpos de prova de 100 e de 150 mm: bases superior e inferior com porca borboleta que prendem o par de LVDTs de 10 mm no terço médio do corpo de prova.

Software da prensa triaxial dinâmica

O software para ensaio triaxial dinâmico possui interface para ajuste e configuração, com rotinas pré-programadas para módulo de resiliência (DNIT 134/2018-ME e 135/2018-ME) e deformação permanente (DNIT 179/2018-IE).

Requer computador com Windows® 10. A prensa se conecta por rede TCP-IP ou USB.

Tela 01 - software - ensaio triaxial dinâmico

Controles Gerais

Ensaio Iniciar: inicia o ensaio de acordo com os parâmetros configurados.

PPC / PPS: pontos por ciclo e pontos por segundo de acionamento.

Pressão Alta: exibe o valor da pressão alta.

Força: leitura da célula de carga, em kgf.

Tensão Desvio: tensão desvio aplicada ao corpo de prova, em kPa.

Posição: valor do deslocamento, em mm.

Aba Configurações

Acionar Pistão: aciona a carga de pressão alta do atuador pneumático.

Frequência: determina a frequência de acionamento, entre 1 e 5 Hz.

Altura do CP, H0: valor da altura do corpo de prova.

Sd automático: determina automaticamente o valor da Tensão Desviadora.

Habilitar ensaio: DNIT 134/2018-ME, DNIT 135/2018-ME ou DNIT 179/2018-IE.

Tabela 1 / Tabela 2: pares de tensões para condicionamento e ensaio.

Aba Ensaio MR

Sequência: mostra a sequência dos pares de tensões aplicados.

Dh: deformação resiliente, em mm.

MR: módulo de resiliência, em kPa.

Gráfico: deslocamento (mm) em função do tempo (s), para cada ciclo.

Aba Ensaio Def. Permanente

Informações sobre o ensaio de Deformação Permanente, com gráficos de Deformação x Tempo e Deformação Permanente x Ciclo. A aba Parâmetros contém dados de calibração para assistência técnica.

Vídeos da prensa triaxial dinâmica

Vídeos da prensa de ensaio triaxial dinâmica.

Perguntas frequentes

O que mais perguntam sobre a prensa triaxial.

O que é a prensa triaxial?

É a máquina que comprime um corpo de prova cilíndrico de solo, confinado por pressão dentro de uma célula triaxial, para medir a resistência ao cisalhamento (ensaio triaxial estático: UU, CU e CD) ou a rigidez sob carga repetida (ensaio triaxial dinâmico: módulo de resiliência e deformação permanente). A Biopdi fabrica a prensa estática de 50 kN, a dinâmica de 20 kN e a configuração que reúne as duas.

Quais ensaios a prensa triaxial estática faz?

Compressão não confinada (UC, ASTM D2166) e os triaxiais não consolidado não drenado (UU, ASTM D2850), consolidado não drenado (CU, ASTM D4767) e consolidado drenado (CD, ASTM D7181), convencionais ou saturados. O software verifica o parâmetro B, registra o adensamento e traça as trajetórias de tensão e os círculos de Mohr.

Qual a diferença entre a prensa triaxial estática e a dinâmica?

A estática é eletromecânica: aplica a carga com velocidade constante, de 0,001 a 30 mm/min, até a ruptura do corpo de prova. A dinâmica é pneumática: aplica pulsos de tensão desvio de 1 a 5 Hz sem romper o corpo de prova, para medir o módulo de resiliência (DNIT 134/2018-ME) e a deformação permanente (DNIT 179/2018-IE) usados no dimensionamento de pavimentos.

Qual a velocidade da prensa triaxial estática?

De 0,001 a 30 mm/min. A ponta lenta atende ao cisalhamento de CU e CD em argila, que costuma ficar em centésimos de milímetro por minuto; a velocidade é calculada a partir do tempo de adensamento do corpo de prova, e o software mostra a velocidade sugerida na aba de adensamento.

Qual a pressão de confinamento da prensa triaxial?

Na estática, o pressurizador de água da Biopdi aplica até 1.600 kPa, com resolução de 0,1 kPa, e as células triaxiais trabalham com 1,0, 1,6 ou 3,4 MPa, conforme o modelo. Na dinâmica, a célula e o pressurizador pneumático trabalham com ar até 200 kPa, acima da maior tensão confinante da DNIT 134, que é de 140 kPa.

Qual o tamanho do corpo de prova na prensa triaxial?

As células triaxiais estáticas recebem corpos de prova de 38 e de 76 mm de diâmetro, com pedestal, prato superior, pedras porosas e membranas de látex para cada diâmetro. No triaxial dinâmico, a DNIT 134 usa cilindros de 100 × 200 mm ou 150 × 300 mm, conforme o tamanho do grão; o dispositivo MR DNIT 181 é fornecido para 100 e 150 mm.

Qual a diferença entre o modelo simples e o automático?

A prensa é a mesma; muda o sistema de pressurização. No simples, a pressão é pneumática e ajustada manualmente. No automático da estática, o pressurizador de água de 1.600 kPa mantém a pressão da célula e a contrapressão e mede a poropressão e a variação de volume; no automático da dinâmica, a pressão confinante tem controle automático.

A prensa triaxial dinâmica faz o módulo de resiliência de misturas asfálticas?

Sim, com o dispositivo de compressão diametral, que tem dois LVDTs horizontais, pela DNIT 135/2018-ME. Para solo-cimento, brita graduada tratada com cimento e outros materiais estabilizados quimicamente, a prensa usa o dispositivo MR DNIT 181, pela DNIT 181/2018-ME.

Que computador o software da prensa triaxial exige?

Windows 10, com no mínimo 2 GB de RAM (4 GB recomendado) e uma porta USB livre; a prensa dinâmica também se conecta por rede TCP-IP. A instalação é feita pelo suporte técnico da Biopdi, por acesso remoto ou em treinamento presencial.

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